[發(fā)明專(zhuān)利]一種高精度散熱鋁材的生產(chǎn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110825746.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113444934A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉彥高
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東興辰鋁業(yè)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C21/08
• 分類(lèi)號(hào): C22C21/08;C22C1/03;C23C8/02;C23C8/24;C22F1/047;B22D47/00;C22C1/06;B21C37/00
• 代理公司: 德州魯旺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37345
• 代理人: 王娟娟

1.一種高精度散熱鋁材的生產(chǎn)工藝，包括模具車(chē)間工藝、熔鑄車(chē)間工藝、擠壓車(chē)間工藝和噴涂車(chē)間工藝，其特征在于：

所述模具車(chē)間工藝為：

1）生產(chǎn)前的準(zhǔn)備：新?tīng)t和電爐長(zhǎng)期擱置達(dá)一個(gè)月以上重新使用時(shí)，必須進(jìn)行烘爐，烘爐前，應(yīng)將爐灌及裝料框取出；氨氣貯槽輸出的壓力控制在0.25Mpa以?xún)?nèi)；氨氣流量控制在2000-3000 L/min；

2）模具清洗：氮化工應(yīng)將所需入爐的模具編號(hào)，逐個(gè)填寫(xiě)在氮化工藝記錄本上；用36%的鹽酸與水按1:10兌成水溶液，將模具放入其中浸泡十分鐘后，進(jìn)行清洗，清除模具表面的泥土、油污和堿等贓物；用鹽酸清洗過(guò)后，把模具放入清水中再次進(jìn)行清洗；將模具放入酒精溶液中浸泡10分鐘后，進(jìn)行清洗；

3）干燥：將酒精清洗過(guò)后的模具放在通風(fēng)良好的地方進(jìn)行晾干；

4）裝框入爐：模具晾干后逐個(gè)按順序擺放在料框內(nèi)，模具之間應(yīng)有足夠的間距；模具的裝爐量一定要控制在規(guī)定范圍內(nèi)，不能超重：60KW爐裝爐量不大于600kg；

5）氮化：滲氮前，先向爐內(nèi)通入氨氣（排氣時(shí)間20-30分鐘），同時(shí)可將爐加熱至不超過(guò)150℃，使?fàn)t內(nèi)空氣少于10%后，即可加熱至滲氮溫度；氮化過(guò)程中隨時(shí)觀察氨氣流量，每隔三十分鐘做分解率一次；氮化過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣應(yīng)通入水中排走；滲氮完畢，即可切斷電源，啟動(dòng)冷卻風(fēng)機(jī)；在爐內(nèi)冷卻過(guò)程中，應(yīng)繼續(xù)并加入氨氣通入管內(nèi)；

6）出爐：待爐內(nèi)溫度降至150℃以下，氨分解率降至5%時(shí)，可停止向爐內(nèi)送入氨氣，以空氣取代之，才能取出模具；

所述熔鑄車(chē)間工藝為：

1）配料：配料所用的原鋁錠、不明廢料必須附有化學(xué)成分報(bào)告單方可使用；原材料必須無(wú)水、無(wú)嚴(yán)重污染、無(wú)其他金屬合金如鐵、銅等附著；所配用爐料必須準(zhǔn)確稱(chēng)量，并要在配料工藝記錄上如實(shí)記錄；添加用鎂錠必須使用小磅稱(chēng)量；配料計(jì)算時(shí)，應(yīng)保證鎂、硅比在規(guī)定的1：1.3-1.6范圍內(nèi)并控制雜質(zhì)含量不超標(biāo)，要充分考慮各元素的燒損量，按生產(chǎn)部的配料單稱(chēng)重后下料；

2）投料：投料前爐膛應(yīng)清理干凈，達(dá)到預(yù)熱溫度700℃；先將小塊料、回爐料如鑄余鋁、棒頭棒尾、擠壓壓余、小部分?jǐn)D壓頭尾料等均勻裝于爐底，然后再投鋁錠、鋁硅中間合金；

3）熔煉：熔煉爐溫≤1000℃，鋁液溫度720-760℃；表層金屬融化后，應(yīng)將未融化的鋁錠，推到高溫區(qū)加速融化，并均勻攪拌；

4）一次精煉、扒渣：精煉溫度為710-750℃，精煉劑用量為4kg-6kg/T，精煉時(shí)間為20-30分鐘，打渣劑用量為4kg-6kg/T，氮?dú)鈮毫?0MPa；精煉管插入鋁液下部，距爐底100mm左右，前后左右往復(fù)平穩(wěn)地緩慢移動(dòng)，且由外向里循環(huán)，不留死角；

5）加鎂：加鎂錠時(shí)熔體溫度≤730℃，加鎂錠時(shí)用鐘罩將鎂錠迅速壓入熔體中；

6）二次精煉、取樣：精煉時(shí)間為20-30min，精煉溫度為710-750℃，精煉劑用量為4-6kg/T，氮?dú)鈮毫?0MPa，氮?dú)庥昧繛?.5瓶；對(duì)熔體進(jìn)行徹底攪拌使成分均勻，此時(shí)在爐內(nèi)液面150mm以下分四角和中央選5點(diǎn)、每點(diǎn)不低于100克取爐前分析樣；

7）靜置：靜置時(shí)間20-30min，精煉完畢把浮渣扒盡；

8）鑄造：爐水化學(xué)成分、鋁鈦硼塊添加量、鑄造參數(shù)分別見(jiàn)表1、表2和表3：

表1、爐水化學(xué)成分：

硅	鎂	鐵	銅	錳	鋅
0.38～0.45	0.55～0.72	≤0.3	≤0.1	≤0.1	≤0.1

表2、鋁鈦硼塊添加量：

表3、鑄造參數(shù)：

鑄造冷卻水必須經(jīng)過(guò)0.5mm濾網(wǎng)過(guò)濾；

9）鋸切：鋸切棒的外觀質(zhì)量要求和幾何尺寸見(jiàn)表4和表5：

表4、鋸切棒的外觀質(zhì)量要求：

長(zhǎng)度	端面斜度	彎曲度	金屬瘤直徑	拉痕深度	拉痕寬度
-1～3mm	±2°	＜0.35mm/m	＜3mm	＜3mm	＜2mm

表5、幾何尺寸：

控制項(xiàng)目	工 藝 要 求
長(zhǎng)度公差	0＜L＜5mm
切斜度	0＜r≤5mm

10）裝框：按次序裝框，并在料框架上用粉筆標(biāo)注每框的鋁棒的凈重、支數(shù)、長(zhǎng)度和直徑；

所述擠壓車(chē)間工藝為：

1）模具加熱：參數(shù)見(jiàn)表6：

表6、模具加熱參數(shù)：

2）鋁棒加熱：參數(shù)見(jiàn)表7：

表7、鋁棒加熱參數(shù)：

3）料膽加熱：盛錠筒加熱溫度（用測(cè)溫器在料膽內(nèi)測(cè)得的內(nèi)在溫度為準(zhǔn)）控制380～430℃，此時(shí)外在溫度一般達(dá)到280℃～360℃；

4）擠壓：擠壓前，必須將模具架中心位、料膽中心位、機(jī)桿平衡中心位(俗稱(chēng)三心)調(diào)整在同一中心線(xiàn)上，保證三心一致；擠壓壓力、速度及溫度參數(shù)見(jiàn)表8：

表8、擠壓壓力、速度及溫度參數(shù)：

5）冷卻：需快速領(lǐng)卻，每秒降低50-60℃；當(dāng)出料長(zhǎng)為12m時(shí)，料頭溫度應(yīng)控制在220℃以下，出料到18m時(shí)，料頭溫度應(yīng)在170℃以下；

6）拉伸矯直：拉伸率控制在0.5-2%，拉伸溫度控制在60℃以下；

7）鋸切：參數(shù)見(jiàn)表9：

表9、鋸切參數(shù)

8）裝框：將鋸切好的產(chǎn)品放入鐵框中，搬動(dòng)時(shí)要輕拿輕放，注意不要碰撞，并排放整齊；

9）時(shí)效：時(shí)效爐溫度控制在200℃±10℃并保溫2h-3h后方可出爐；出爐的產(chǎn)品自然冷卻降溫30min后，用硬度鉗測(cè)量硬度，硬度應(yīng)達(dá)到≥8hw；

所述噴涂車(chē)間工藝為：1）檢測(cè)表面質(zhì)量；2）打磨；3）吹風(fēng)；4）脫脂；5）水洗；6）純水洗；7）滴干；8）烘干；9）噴粉；10）固化；11）檢測(cè)；12）包裝。